Eix central del metabolisme, el cicle de Krebs inicia la fase III del catabolisme (vegeu Vies metabòliques) i és característic de la respiració aeròbica, un procés global en el qual la matèria orgànica és degradada en presència d'oxigen:
Matèria orgànica + O2 --> CO2 + H2O + energia (ATP)
El cicle de Krebs no consumeix oxigen, però està acoblat a la cadena de transport electrònic i la fosforilació oxidativa: el cicle de Krebs proporciona electrons en forma de NADH i FADH2 que són transferits a l'O2 mitjançant el transport electrònic en un procés que possibilita l'emmagatzemament d'energia en forma d'ATP durant la fosforilació oxidativa (vegeu Transport d'electrons i fosforilació oxidativa).
El cicle té lloc a l'interior dels mitocondris i s'inicia amb la reacció de l'acetil-CoA i l'oxalacetat per a donar citrat. L'acetil-CoA pot tenir orígens diversos i pot provenir:
Del catabolisme de glúcids a través de la glucòlisi, que origina piruvat. Aquest piruvat es pot transformar en acetol-CoA en una reacció que veurem tot seguit.
De la ß-oxidació dels àcids grassos, que origina directament acetil-CoA dins el mitocondri.
De la transaminació d'alguns aminoàcids, com Leu, Lys, Trp,... D'altres originaran per transaminació piruvat o diferents intermediaris del cicle de Krebs (vegeu Catabolisme de lípids i proteïnes)
Els productes del cicle de Krebs són:
CO2, que sortirà de la cèl·lula, passarà a la sang i s'eliminarà als alvèols pulmonars.
L'acetil-CoA és el principal compost que connecta diferents vies metabòliques amb el cicle de Krebs. L'acetil-CoA que prové de la ß-oxidació dels àcids grassos es forma ja dins els mitocondris. El catabolisme dels glúcids, però, origina piruvat al hialoplasma, i aquest piruvat ha de ser:
transportat a l'interior del mitocondri
transformat en acetil-CoA
Un cop el piruvat ha entrat dins el mitocondri es produeix una descarboxilació oxidativa, és a dir, una reacció en la qual es perd un àtom de C en forma de CO2 i, a més, el substrat (piruvat) resulta oxidat. La reacció està catalitzada per un enzim molt important: la piruvat deshidrogenasa.
Les dues primeres pantalles d'aquesta animació il·lustren la reacció: http://www.johnkyrk.com/krebs.html
Descarboxilació oxidativa del piruvat (mitocondri)
El cicle de Krebs
El cicle de Krebs té lloc a la matriu mitocondrial. Per cada molècula d'acetil-CoA que hi entra s'obtenen (a banda d'una molècula de CoA-SH que pot ser reutilitzada):
2 CO2
1 FADH2
3 NADH
1 GTP
El cicle de Krebs (TE: cadena de transport electrònic; FO: Fosforilació oxidativa)
El cicle de Krebs
Eix central del metabolisme, el cicle de Krebs inicia la fase III del catabolisme (vegeu Vies metabòliques) i és característic de la respiració aeròbica, un procés global en el qual la matèria orgànica és degradada en presència d'oxigen:
Matèria orgànica + O2 --> CO2 + H2O + energia (ATP)
El cicle de Krebs no consumeix oxigen, però està acoblat a la cadena de transport electrònic i la fosforilació oxidativa: el cicle de Krebs proporciona electrons en forma de NADH i FADH2 que són transferits a l'O2 mitjançant el transport electrònic en un procés que possibilita l'emmagatzemament d'energia en forma d'ATP durant la fosforilació oxidativa (vegeu Transport d'electrons i fosforilació oxidativa).
El cicle té lloc a l'interior dels mitocondris i s'inicia amb la reacció de l'acetil-CoA i l'oxalacetat per a donar citrat. L'acetil-CoA pot tenir orígens diversos i pot provenir:
Els productes del cicle de Krebs són:
Obtenció de l'acetil-CoA
L'acetil-CoA és el principal compost que connecta diferents vies metabòliques amb el cicle de Krebs. L'acetil-CoA que prové de la ß-oxidació dels àcids grassos es forma ja dins els mitocondris. El catabolisme dels glúcids, però, origina piruvat al hialoplasma, i aquest piruvat ha de ser:
Les dues primeres pantalles d'aquesta animació il·lustren la reacció: http://www.johnkyrk.com/krebs.html
El cicle de Krebs
El cicle de Krebs té lloc a la matriu mitocondrial. Per cada molècula d'acetil-CoA que hi entra s'obtenen (a banda d'una molècula de CoA-SH que pot ser reutilitzada):Podeu veure les reaccions del cicle a aquesta animació: http://www.johnkyrk.com/krebs.html